随着詹姆斯·韦布空间望远镜升空天文学家迎来了一个前所未有的机会借助这台极其先进的新仪器望向更远的深空看见从未被看到过的景色
在韦布空间望远镜之前
已经有许多望远镜和航天器向我们直观展示了宇宙的千姿百态
在这新旧交接之际让我们从木星出发一同欣赏五幅宇宙最美的“风景照”
图片来源：Enhanced by Gerald Eichstädt and Sean Doran under CC BY-NC-SA based on NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
这张经过增强处理的图片来自围绕木星运行的朱诺号任务。原始照片拍摄于2017年10月，当时，航天器距离木星的云层顶部18906千米。它捕捉到了这颗行星北半球的一个云系，这也是我们对木星极地（北极）的“第一印象”。
这张图片不仅美丽，更重要的还有它带来了巨大的惊喜。它表明，木星上靠近北极的部分看起来与我们之前所见的靠近赤道的部分大相径庭。通过俯视木星的极点，朱诺号向我们展示了一颗熟悉星球的不同面貌。
图片来源：G. Li Causi, IAPS/INAF, Italy under CC BY
我们熟悉的“彩虹色”其实只是物理学家所说的电磁波谱的很小一部分。对于天文望远镜来说，许多望远镜还可以通过可见光之外的“光”获得独特的信息。比如，红光之外是红外线，它比可见光携带的能量更少。在太空中，红外线还可以穿透尘埃看向更远的地方，否则尘埃可能会完全遮蔽我们的视线。
韦布空间望远镜是迄今为止发射的最大的红外空间天文台，而在它之前，这一头衔归属于赫歇尔空间天文台。这张图片就来自赫歇尔对鹰状星云（M16）的观测。
星云是太空中的气体云。差不多在这张图片的中心位置附近，哈勃望远镜曾拍下过一张著名的“特写”，被称为创生之柱。那些“柱子”看起来有点像大拇指和食指，向上偏左的方向延伸，深入巨大的分子气体和尘埃云的空腔中。在气体云深处，新形成的充满能量的恒星会“吹”出风，创造出了空腔。
图片来源：Hubble: NASA, ESA, and Q.D. Wang (University of Massachusetts, Amherst); Spitzer: NASA, Jet Propulsion Laboratory, and S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech)
这张照片让我们将目光投向深空的银河系中心。它同样使用到了红外光，结合了哈勃和斯皮策空间望远镜的观测数据。
图片右下方的明亮的白色区域正是我们银河系的中心。还有其他一些星团同样清晰可见。比如，图片的左下方是五合星团，它位于一个“气泡”内，恒星的风已经清除了那里的气体和尘埃。而左上方是弓星团，它因上方延伸出的明亮的气体弧线而得名。这两个星团包含了一些目前已知的质量最大的恒星。
图片来源：NASA, ESA, and J. Lotz and the HFF Team (STScI)
在比单个星系大得多的尺度上，宇宙的结构是由暗物质主宰的大尺度纤维状结构（相连的长条状“线”）构成的。一些最引人注目的可见天体是星系团，它们在纤维的交汇处形成。
从观测角度来说，星系团也可以提供一些激动人心的证据，让我们直观地感受到被引力扭曲的空间。艾贝尔370是由数百个星系组成的星系团，距离我们大约50亿光年。在这张图中，你可以看到被拉长的光弧。这些是更遥远的星系被放大和扭曲的图像。
星团的质量扭曲了时空，让来自更遥远的天体的光线发生弯曲，并将天体放大，在某些情况下，甚至可能形成同一个遥远星系的多个图像。这种现象被称为引力透镜，因为扭曲的时空就像一个光学透镜。
这些被引力放大的图像对天文学家来说格外有用，因为放大后的图像可以显示出远处天体的更多细节，而这些细节是其他方式所看不到的。在这种情况下，星系中的恒星群有机会被更详细地研究。
图片来源：NASA, ESA, and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team under CC BY
天文学家将哈勃望远镜对准一片看似空无一物的深空，想要发现在可观测宇宙的边缘可能会看到哪些极遥远的天体。
在哈勃超深场中，我们看到了来自古老恒星的星光。最古老的恒星和星系的形成开启了宇宙的再电离时期。当时，宇宙中缥缈的气体第一次沐浴在星光下，而这些星光能够从氢中分离出电子。这是整个宇宙的属性最近一次发生重大转变。
光携带着如此多的信息
让我们能够拼凑出宇宙的历史
这一事实想想就觉得不可思议
#创作团队：
原文作者：Carole Haswell（公开大学天天体物理学教授）
二次策划 & 编译：Måka
设计：毛尖尖
#参考来源：
https://theconversation.com/five-of-the-most-exciting-telescope-pictures-of-the-universe-169877
#图片来源：
见图注
发表于 2021-12-31 14:40
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